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阿裡巴巴北京新總部建築設計

人工智能正悄然改變傳統建築業 化身建築師參與阿裡、騰訊北京總部設計

本報記者 華 淩

“建築行業往往需要花費大量的時間。一棟建築最短也需要四五年的努力，這種速度對于目前的變革來說實在太慢了。”這是不久前知名建築大師、建築理論家雷姆·庫哈斯對傳統建築業發展現狀提出的憂慮。

據麥肯錫2018年預測，不久的将來，人工智能在建築領域的普及将是溫和的。盡管如此，轉變卻正在發生。建築業再也不能将AI視為僅與其他行業密切相關的技術，工程和施工将需采用AI方法和應用程序，以應對即将到來的激烈市場競争。由此可見，當AI逐步滲入傳統建築的設計、建造、管理等生命周期各階段時，或許正是為當前行業發展中的不足，以及建築師所頭疼的問題提供解決之道。

使建築設計更高效、精确

當前，建築設計領域出現的矛盾是：一方面，城市建設對設計行業日益增多的需求，另一方面，傳統設計方式流程複雜、效率較慢，越來越難以滿足現代人對建築更高的需求。

在人工智能産業飛速發展的今天，建築師開始了解并接受建築領域人工智能的相關軟件，将其運用于輔助方案設計的過程中，使自己更能專注抉擇方案設計本身，創造更高的價值。

北京市建築設計研究院副總建築師馬泷在接受科技日報記者采訪時說：“通過AI設計方法的引入，建築設計、建造、運維的各個階段會逐一被打通。具體而言，我們在設計北京CBD核心區Z6地塊超高層項目中，将三維一體化BIM模型統一設計語言和數據載體，為AI設計在各個環節中不斷研發推進提供關鍵線索，這是形成精細化設計和高完成度設計的先決條件。這個項目榮獲2018年全球BIM建築設計最佳實踐獎。此外，我們在設計騰訊北京總部、小米科技總部及阿裡巴巴北京總部中，都有不同程度地運用到AI技術。”

據馬泷介紹，采用AI設計方法，還可将建築設計系統或者外部資源快速轉換成以構件為模塊的設計研究對象，将複雜的設計标準化、産品化，使建築設計系統高度集成化，有利于提高整體效率及降低管理工作難度。

此外， AI設計可以進行大量氣候環境模拟、綠色節能分析、日照遮陽計算、交通流量統計等深度研究，其分析産生的各種信息與判斷是設計師最重要的數據來源，有助于動态調整和快速更新設計方案。

“當然，這并不意味着人工智能在未來可以完全取代建築師的位置，而是将建築師的設計智慧加以歸納和總結，融合當下的邏輯風格和設計思維，以深度學習的方式理解建築師的風格，協助完成方案創作。未來的建築師一定是和機器人共存，更多的工作是做決策和判斷。”馬泷強調。

突破建築業本身人員壁壘

長期以來，建築工地具有“危、繁、髒、重”的狀況，随着社會老齡化趨勢加速，适齡工作人員将急劇減少，導緻建築用工成本增加。如何簡化或替代部分勞動力，突破建築業本身的人員壁壘？

随着勞動力成本的增加，建築設計選擇轉向低效但易于建造的建築物。日前，美國麻省理工學院建築系副教授凱特林·缪勒及其學生伊斯梅爾開發出一種優化算法，可計算最大化效率并實現設計元素的形狀，減少印度的鋼筋混凝土建築物數量，包括計算出一個建築物随着形狀設計的變化能承受多少負荷。僅需1小時，即可給出一個全新的設計方案。

馬泷介紹說：“通過AI設計方法，我們得以動态地對建築設計中各部分、各系統之間的關系進行整合和預建造，能夠事先判斷風險和評估資源的使用效率，以減少實際建造工作難度和時間的不确定性。”

随着自動化的深入，人工智能與自動化裝備将逐步接管施工現場，并帶來一個高度自治的建築業新時代。日前，日本建築公司清水建設公布了一處實驗設施的施工現場，彙集了一批即将“上崗”的建築機器人，包括“天花闆安裝工”“焊接工”“搬運工”等。

“因為AI本身具有強大的分析、整理及應用能力，在建築業必然‘大有可為’。在建築行業勞動力不足的情況下，AI可以簡化甚至替代部分勞動力。”智能相對論分析師柯鳴指出。

馬泷表示，AI對于建築産業的替代是一個漸進式的過程。我們所強調的并非AI完全入侵并取代傳統建築工人，這隻是部分工藝和工序的優勢互補。而未來，在日益複雜和高端的建築中，AI技術将會運用得更為廣泛，特别是在智慧建築裡，它能夠發揮出最大的作用。

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